(57)【要約】【課題】異常時に電動送風機を停止し、耐久性と安全性に優れた電気掃除機を提供する。【解決手段】電動送風機２を駆動する電動送風機駆動手段１１と、使用者が操作する操作部５と合わせて構成された電力量制御手段１２と、電動送風機２の近傍に配され、その周囲温度が異常に上昇した場合に電動送風機２への電力供給を遮断する温度過昇防止手段１５と、温度過昇防止手段１５の近傍に設けられた発熱体１８と、操作部５が停止指示であることを検知する停止指示判断手段１４と、電動送風機２への通電を検知する通電検知手段１３とを備え、通電検知手段１３が通電中と判断し且つ停止指示判断手段１４が、操作部５が停止指示中と判断した時、発熱体１８に通電して温度過昇防止手段１５を強制的に作動させて電動送風機２への電力供給を遮断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動送風機と、前記電動送風機を駆動する電動送風機駆動手段と、使用者が操作する操作部と、前記操作部と合わせて構成された電力量制御手段と、前記電動送風機の近傍に配され、その周囲温度が異常に上昇した場合に前記電動送風機への電力供給を遮断する温度過昇防止手段と、前記温度過昇防止手段の近傍に設けられた発熱体と、前記操作部が停止指示であることを検知する停止指示判断手段と、前記電動送風機に通電されていることを検知する通電検知手段とを備え、前記通電検知手段が通電中と判断し、且つ前記停止指示判断手段が、前記操作部が停止指示中と判断した場合に、前記発熱体に通電して前記温度過昇防止手段を強制的に作動させて前記電動送風機への電力供給を遮断することを特徴とする電気掃除機。
【請求項２】
通電検知手段を、電動送風機に流れる電流を検知する電流検知手段から構成されると共に、前記電動送風機に通電中かどうかを判断する設定電流値を半固定抵抗などから構成される調整手段で調整可能にした所定通電検知手段とした請求項１に記載の電気掃除機。
【請求項３】
使用者が操作部によって電動送風機への電力供給量を調整または選択する場合に、停止指示判断手段を、所定の電力供給量以下の指示で異常な通電がある場合に停止できるように設定が調整可能な弱・停止判断手段とする請求項１または２に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭で使用される電気掃除機に関するもので、特に、電気掃除機の保護装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気掃除機に使用される保護装置として、バイメタルなどで構成されたサーモスタットにより高温時には電動送風機への電力供給を遮断する構成が知られており、例えば、特許文献１には、その温度検出の精度を向上させる工夫が記されている。また、近年では複雑な電動送風機の電力制御を行うものも多く、使用者の設定する運転モードだけでなく、電流や圧力の検知により電動送風機への電力供給量を制御する構成も一般的になり、例えば特許文献２や特許文献３に記載されているように、電動送風機や電動機の異常な出力を検出してその運転を停止させるようにしたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７６０１９８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２８８７６号公報
【特許文献３】特開２００７−０８９３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献に記載された電気掃除機の構成では、異常な高温時には、機構的に電動送風機への電力供給を遮断するが、それ以外の電力制御は、双方向性サイリスタなどに代表される半導体スイッチング素子を用いて電動送風機や電動機を停止させており、半導体スイッチング素子自体が異常である場合には、異常時に対応できないという課題があった。また、半導体であることから導通状態となる故障や、素子内の温度上昇による熱暴走という現象に対し、サーモスタットなどが作動する高温になるまで動作を継続してしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、半導体スイッチング素子が異常状態となった場合に発熱体への通電を行って、バイメタル素子などで構成された温度過昇防止手段を強制的に動作させることで、より早く電動送風機の駆動を停止させるようにし、無駄な電動送風機への負荷と電力消費を防いで、機器自体の温度上昇も抑える、耐久性や安全性を向上させた電気掃除機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために本発明の電気掃除機は、電動送風機と、前記電動送風機を駆動する電動送風機駆動手段と、使用者が操作する操作部と、前記操作部と合わせて構成された電力量制御手段と、前記電動送風機の近傍に配され、その周囲温度が異常に上昇した場合に前記電動送風機への電力供給を遮断する温度過昇防止手段と、前記温度過昇防止手段の近傍に設けられた発熱体と、前記操作部が停止指示であることを検知する停止指示判断手段と、前記電動送風機に通電されていることを検知する通電検知手段とを備え、前記通電検知手段が通電中と判断し、且つ前記停止指示判断手段が、前記操作部が停止指示中と判断した場合に、前記発熱体に通電して前記温度過昇防止手段を強制的に作動させて前記電動送風機への電力供給を遮断するもので、無駄な電動送風機への負荷と電力消費を防いで機器自体の温度上昇も抑える、耐久性や安全性を向上させた電気掃除機を提供することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気掃除機によれば、半導体スイッチング素子等で構成された電動送風機駆動手段に異常が生じたと判断できた場合に温度過昇防止手段を強制的に動作させて電動送風機への電力供給を遮断するので、無駄な電動送風機への負荷と電力消費を防いで機器自体の温度上昇も抑える、耐久性や安全性を向上させた電気掃除機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１における電気掃除機の外観斜視図
【図２】同電気掃除機の制御回路図
【図３】同電気掃除機において電動送風機を停止させる条件精度を向上させた実施例の制御回路図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、電動送風機と、前記電動送風機を駆動する電動送風機駆動手段と、使用者が操作する操作部と、前記操作部と合わせて構成された電力量制御手段と、前記電動送風機の近傍に配され、その周囲温度が異常に上昇した場合に前記電動送風機への電力供給を遮断する温度過昇防止手段と、前記温度過昇防止手段の近傍に設けられた発熱体と、前記操作部が停止指示であることを検知する停止指示判断手段と、前記電動送風機に通電されていることを検知する通電検知手段とを備え、前記通電検知手段が通電中と判断し、且つ前記停止指示判断手段が、前記操作部が停止指示中と判断した場合に、前記発熱体に通電して前記温度過昇防止手段を強制的に作動させて前記電動送風機への電力供給を遮断するもので、無駄な電動送風機への負荷と電力消費を防いで機器自体の温度上昇も抑える、耐久性や安全性を向上させた電気掃除機を提供することができる。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明の通電検知手段を、電動送風機に流れる電流を検知する電流検知手段から構成されると共に、前記電動送風機に通電中かどうかを判断する設定電流値を半固定抵抗などから構成される調整手段で調整可能にした所定通電検知手段としたもので、部品の個体差などを吸収でき、より精度よく異常運転を判断でき、耐久性や安全性を向上させた電気掃除機を提供することができる。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明の電気掃除機において、使用者が操作部によって電動送風機への電力供給量を調整または選択する場合に、停止指示判断手段を、所定の電力供給量以下の指示で異常な通電がある場合に停止できるように設定が調整可能な弱・停止判断手段とするもので、完全な停止指示でなくても異常を判断できるので、より柔軟に異常運転を判断でき、耐久性や安全性を向上させた電気掃除機を提供することができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電気掃除機の外観斜視図、図２は、同電気掃除機の制御回路図の一例を示すものである。図１において、１は、本実施の形態における電気掃除機の掃除機本体（以下、「本体１」と称す）で、２は、本体１内に収納され、吸引力を発生させる電動送風機である。本体１には、ホース３が接続され、その一部に使用者が操作する操作部５が設けられている。また６は、ホース３と床用吸込具７とを接続する延長管である。
【００１４】
次に、図２において、１１は、半導体スイッチング素子である双方向性サイリスタなど
で構成された電動送風機駆動手段である。１２は、操作部５を構成する抵抗および本体１内に設けられたトリガ・ダイオードやコンデンサなどで構成された電力量制御手段である。１３は、電動送風機駆動手段１１を介して電動送風機２に流れる電流を検出する電流センサなどから構成された通電検知手段である。
【００１５】
１４は、電力量制御手段１２の操作部５を構成する抵抗を流れる電流から、トランジスタなどを用いて設定を検出する停止指示判断手段である。また、１５はバイメタル素子などで構成された温度過昇防止手段である。１６は、通電検知手段１３の出力が所定値以上になると、オンする運転検知発熱体駆動手段であり、１７は、停止指示判断手段１４がオンした場合にオンする停止指示発熱体駆動手段である。また、１８は、温度過昇防止手段１５の近傍に配設されヒータなどで構成された発熱体であり、運転検知発熱体駆動手段１６および停止指示発熱体駆動手段１７の双方がオンの場合に通電される。
【００１６】
以上のように構成された本実施の形態における電気掃除機の動作、作用を説明する。使用者が本体１を商用電源２２に接続し、操作部５で回路を閉じる方へ操作することで、電力量制御手段１２に電流が流れる。このとき、コンデンサと操作部５を構成する抵抗とで、所定の時定数をもって電圧が変化し、構成要素であるトリガ・ダイオードに一定の電圧がかかると電動送風機駆動手段１１を構成する双方向性サイリスタがオンし、電動送風機２を駆動するのに充分な電流が流れる。
【００１７】
逆に操作部５で回路を開くと、電力量制御手段１２に電流が流れなくなるため、電動送風機駆動手段１１はオンせず、電動送風機２は停止する。また、操作部５で設定する抵抗値を変化させることで、コンデンサにチャージされる電圧の時定数を変化させて、トリガ・ダイオードがオンする時間を制御し、その結果電動送風機２への電力供給量も制御される。
【００１８】
電動送風機２は、供給された電力量にそって運転を開始し、本体１への吸引力が発生する。この吸引力が、本体１から、ホース３、延長管６、床用吸込具７と伝わり、床面の塵埃が吸引される。このとき、ゴミつまりや何らかの異常で本体１内の温度が上昇して、所定温度以上になった場合には、バイメタル素子で構成された温度過昇防止手段１５が作動し、電動送風機２への電力供給が遮断される。
【００１９】
この事象は、電気掃除機においては、吸引風が内部の冷却を兼ねていることが一般的なため、運転に対する冷却が不十分な状況下で発生するが、温度過昇防止手段１５近傍の温度が上がらなければ運転は継続する。ところで、電動送風機駆動手段１１を構成する双方向性サイリスタは、半導体であるためこの近傍がある程度高温になった場合には熱暴走状態となり、駆動制御手段１３の信号が停止の指示を出しても、導通し続ける状況になることがある。
【００２０】
また、何らかの原因で双方向性サイリスタそのものが故障し導通状態で固定されてしまった場合も同様である。さきに述べたように、この場合、温度過昇防止手段１５は、その近傍が異常な温度まで上がれば停止するが、そうでなければ無駄な電力消費を続けるとともに、電動送風機２に無用な負荷をかけて製品としての耐久性としても負担となる。
【００２１】
そこで、本実施の形態では、操作部５で停止状態を指示しているにも関わらず、電動送風機２が異常な運転をしているかどうかを判断し、異常と判断した場合には、電動送風機２を停止させるように発熱体１８によって、強制的に温度過昇防止手段１５を作動させるようにする。
【００２２】
発熱体１８は、運転検知発熱体駆動手段１６と停止指示発熱体駆動手段１７の双方がオ
ンしたときのみ通電され、発熱する構成である。また、運転検知発熱体駆動手段１６は、電動送風機駆動手段１１を介して電動送風機２に流れる電流によって、通電検知手段１３を構成するカレントトランスなどの電流センサから信号を受けるようになっており、電動送風機２に電流が流れている場合にのみオンする。
【００２３】
また、停止指示判断手段１４は、操作部５に電流が流れている場合にのみオンして、停止指示発熱体駆動手段１７に信号を送るため、例えばトランジスタの２段構成などで構成した停止指示発熱体駆動手段１７は、この信号が送られてこない場合だけオンする。すなわち、停止指示でかつ、電動送風機駆動手段１１に所定以上の電流が流れている場合のみ、発熱体１８へ通電されるようになっている。
【００２４】
発熱体１８は、温度過昇防止手段１５の近傍にあり、限られた電力でピンポイントで温度を上昇させ、温度過昇防止手段１５の温度を上昇させて動作させる。これにより電動送風機２への電力供給が遮断されて、運転が停止する。
【００２５】
双方向性サイリスタの熱暴走であった場合は、温度が低下すると正常に戻るため、つまりなどの原因が取り除かれれば、温度過昇防止手段１５が復帰するのに必要な時間が経過すれば次回より正常に運転が可能である。
【００２６】
また、図３は、電動送風機２を停止させる条件精度を向上させた実施例の制御回路図の一例を示すもので、通電検知手段１３に代えて、電動送風機２に流れる電流を検知する電流検知手段１９ａと、半固定抵抗などから構成され前記電動送風機２に通電中かどうかを判断する設定電流値を調整することができる調整手段１９ｂから構成された所定通電検知手段１９を使用するもので、これにより、検知電流による運転検知発熱体駆動手段１６がオンする電動送風機駆動手段１１に流れる電流を、部品バラツキを含めて精度よく設定できる。
【００２７】
また、停止指示判断手段１４に代え、操作部５に流れる電流があるかないかではなく、所定電流値以上でオンするというように調整可能にした弱・停止判断手段２０を使用するものである。
【００２８】
これによって、弱めの運転指示をしている場合に、フル運転をするという条件でも異常運転の判断をすることが可能となり、より柔軟で精度の高い異常判断を行えるようにしたものである。これらの精度を向上させた判断のもとで、発熱体１８を介して温度過昇防止手段１５を動作させ、電動送風機２を停止させる。この動作により、さらに異常状態に対する保護動作の範囲を広げることができ、無駄な電力消費を抑え、耐久性や安全性を向上させた電気掃除機を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明にかかる電気掃除機は、無駄な電力消費を抑えると共に耐久性と安全性をより向上させたもので、家庭用、業務用の各種電気掃除機に極めて有用なものである。
【符号の説明】
【００３０】
１  掃除機本体（本体）
２  電動送風機
５  操作部
１１  電動送風機駆動手段
１２  電力量制御手段
１３  通電検知手段
１４  停止指示判断手段
１５  温度過昇防止手段
１６  運転検知発熱体駆動手段
１７  停止指示発熱体駆動手段
１８  発熱体
１９  所定通電検知手段
２０  弱・停止判断手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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